GUIGUI01​/man0004 :: OSASK計画

「ぐいぐい01」のAPIのための構造体のフォーマットなど(1)

• (by K, 2008.11.18)

(1) gh4

• アプリの実行ファイル内の数値記述の基本エンコード。API内でもデフォルトのエンコード。
• （註）旧バージョンではこれに比較的よく似た"eh4"というものが使われていた。

  総bit長	フォーマット（2進数）	xのbit数	表現可能な最大値（10進）	同最大値（16進）	俗称
  4	0xxx	3	(註)6	(註)6	0型
  8	10xxxxxx	6	63	3F	8型
  12	110xxxxxxxxx	9	511	1FF	C型
  16	1110xxxx....xxxx	12	4095	FFF	E型
  20	1111_0xxxx....xxxx	15	32767	7FFF	F0型
  24	1111_10xxxx....xxxx	18	262143	3_FFFF	F8型
  28	1111_110xxxx....xxxx	21	2097151	1F_FFFF	FC型
  32	1111_1110xxxx....xxxx	24	(省略)	FF_FFFF	FE型
  36	0111_1111_1110xxxx....xxxx	24	(註)(省略)	FF_FFFF	7FE型
  40	0111_0100xxxx....xxxx	32	(省略)	FFFF_FFFF	74型
  44	0111_0111_0100xxxx....xxxx	32	(省略)	FFFF_FFFF	774型
  48	0111_0101xxxx....xxxx	40	(省略)	FF_FFFF_FFFF	75型
  52	0111_0111_0101xxxx....xxxx	40	(省略)	FF_FFFF_FFFF	775型
  56	0111_0110xxxx....xxxx	48	(省略)	FFFF_FFFF_FFFF	76型
  60	0111_0111_0110xxxx....xxxx	48	(省略)	FFFF_FFFF_FFFF	776型
  64	1111_1111_0xxxx....xxxx	55	(省略)	7F_FFFF_FFFF_FFFF	FF0型
  68	0111_1111_1111_0xxxx....xxxx	55	(省略)	7F_FFFF_FFFF_FFFF	7FF0型
  72	0111_0111_1111_1111_0xxxx....xxxx	55	(省略)	7F_FFFF_FFFF_FFFF	77FF0型
  76	0111_0111_0111_1111_1111_0xxxx....xxxx	55	(省略)	7F_FFFF_FFFF_FFFF	777FF0型
  80	1111_1111_10xxxx....xxxx	70	(省略)	3F_FFFF_FFFF_FFFF_FFFF	FF8型
  84～92	(7FF8型～777F8型)	70	(省略)	(省略)
  96	1111_1111_110xxxx....xxxx	85	(省略)	(省略)	FFC型
  100～112	(7FFC型～777FC型)	85	(省略)	(省略)
  128	1111_1111_1110xxxx....xxxx	116	(省略)	(省略)	FFE型
  132～156	(7FFE型～7777777FE型)	116	(省略)	(省略)
  160	0111_1010_0000xxxx....xxxx	148	(省略)	(省略)	7A0型
  164～188	(77A0型～77777777A0型)	148	(省略)	(省略)
  192	0111_1010_0001xxxx....xxxx	180	(省略)	(省略)	7A1型
  196～220	(77A1型～77777777A1型)	180	(省略)	(省略)
  224	0111_1010_0010xxxx....xxxx	212	(省略)	(省略)	7A2型
  228～252	(77A2型～77777777A2型)	212	(省略)	(省略)
  256	0111_1010_0011xxxx....xxxx	244	(省略)	(省略)	7A3型

  • (註)どのフォーマットでも表現可能な最小値は0。
  • (註)"0111"は特別な意味があるので（プリフィクス）、7は8bit以上で表現する。
  • (註)総bit長36bit形式は1つのプリフィクスのあとに32bit形式が続いただけのものなので、表現力は増えない。これを「36bit形式は基本形式ではない」と呼ぶことにする。44bit形式も基本形式ではない。一般に、nbit形式が基本形式であるかどうかは、nを2進数表記したときに最初の3bit以外のbitに"1"があるかどうかで決められている。
    • このような仕様は非常に長い形式に対してヘッダを短くするためのものである。32bit形式までのように単調に決めていくと（これはsh4と呼ばれる）総ビット長のうちx以外のビットが占める割合は25%を下回ることがないが、gh4の方法だと極端に長い形式では25%を十分に下回ることができ、効率がいい（たとえば32768bit形式では、0.037%未満になる？）。
    • ただしそのような非常に長い形式はおそらくめったに出てこないので、32bit形式以下では（4bitの7ができないことを除いて）そのような工夫を施していない（工夫を入れるとどうしても短い形式で効率が下がる）。
  • (註)"0111"の直後に4bit形式の0～3や、8bit形式の0～31や、12bit形式の0～255が来る形式などはgh4を利用する仕様が特別な意味を持たせるために独自に意味を持たせる。特に断りがなければ使用不能な組合せとする。"0111"の直後に32bit形式より長い形式が来る場合についてのリザーブはない。たとえば"0111"の直後に32bit形式が来るのはただの36bit形式であり、独自に意味を持たせる余裕はない。
  • (註)見ての通りgh4は4の倍数のbit長であればすべての長さの形式を持っており、どのような長さの場所にも隙間なく入れることができる。したがってアライン等のためのパディングの仕様を上位仕様で考慮しなくてもよい。
  • (註)260bit以上の長さの仕様ももちろん存在するが、表の中では省略している。256bit以下の仕様から十分に推測可能だろう。ただし7B8型～7BF型は将来の拡張性のためにリザーブされている。